我礦現設計開采2#、4#煤層,總體屬全井田穩定可采煤層,煤層結構簡單。根據我礦井上下對照圖和相關圖紙資料表明,我礦承壓水開采程度較小,對安全生產無實際影響。

一、區域地質概況

*******有限公司位于臨縣林家坪鎮南溝村,北距臨縣縣城57km,行政區劃屬臨縣高家山鄉管轄,其地理坐標為北緯37°37′31″-37°38′17″,東經110°53′12″-110°55′14″。

井田位于鄂爾多斯盆地東緣的河東煤田中段,是離柳礦區三交詳查區的一部分。井田南北長3.75km,東西寬2.38km,面積為6.971km?。位于呂梁山區,為典型的黃土高原地貌,地表切割強烈,溝谷縱橫,梁峁綿延,地形十分復雜。出露底層由老到新:古生界奧陶系中統(O2);石炭系中統本溪組(C2b)、上統太原組(C3t);二疊系下統山西組(P1s)、下統石盒子組(P1*);上統上石盒子組(P2s)、石千峰組(P2sh);中生界下統劉家溝組(T11)、和尚溝組(T1h);新生界上三系、第四系不整合分部于各時代基巖地層之上。

總的地勢為東高西低,地形最高點位于井田東部高家山村北山梁,標高1074.81m,地形最低點為西北邊界處溝谷,標高798.00m,最大相對高差276.81m。

井田內未發現斷層及陷落柱,也沒有巖漿巖的侵入。

二、礦井水文地質條件

1.地表水流

井田內各溝谷除北部較大溝谷有微小泉流外,其余各溝谷平時均干涸無水,只有雨季時,才匯集洪水,展轉向西流入湫水河,然后向西南匯入黃河,屬黃河流域湫水河水系。地下水屬柳林泉域。

2.地下水的補、逕、排條件

本井田屬區域巖溶水的逕流區,巖溶水向南排向柳林泉。

二疊系含水層在裸露區接受大氣降水補給和季節性河流補給后,順巖層傾向逕流,在溝谷中出露時以侵蝕下降泉的形式排泄,下部含水層中地下水則一直沿巖層傾向逕流,部分則以礦坑排水的方式排泄。

3.礦井水文地質類型

4#、5#煤層是山西組的主采煤層,該公司先正開采4#煤層。據井田內及相鄰鉆孔揭露,二者之間僅隔2.03m---5.17m泥巖,水文地質類型可視為相同。

4#、5#煤層的直接充水含水層是山西組砂巖含水層,據井田內8#水文孔抽水資料,單位涌水量0.00147L/s.m;井田開采4#煤層的礦井涌水量為240---500m3/d;煤層上部的石盒子組間接充水含水層的富水性較弱,;本井田奧陶系巖溶水位標高為801.81m,而4#、5#煤均位于次水位之下。5#煤底板最低點在井田北部,標高為505.98m,深部地段存在一定突水危險性,特別是若有隱伏斷層和陷落柱存在突水性危險將更大。

基于以上認識,開采4#、5#煤層的礦井水文地質類型定位簡單---中等型。

4.礦井充水因素

開采4、5#煤層礦井充水因素主要為頂板以上砂巖水通過井筒和頂板裂隙向巷道滲漏,以及采空區積水沿煤層底板向巷道滲漏。

開采8#、9#煤層礦井充水因素主要為頂板以上上灰巖巖溶裂隙水通過井筒和頂板裂隙向巷道滲漏,以及采空區積水沿煤層底板向巷道滲漏,煤層深埋區存在奧灰突水性危險。

4#、5#煤層是山西組的主采煤層,據井田內及相鄰鉆孔揭露,二者之間僅隔2.03---5.17m泥巖;8#、9#煤層是太原組的主采煤層,據井田內及相鄰鉆孔揭露,二者之間僅隔11.78m泥巖、砂質泥巖為主的底層。

4#煤層平均厚度1.73m,一次采全高,計算后導水裂隙為49.6m;8#煤層厚度平均為3.11m,一次采全高,導水裂隙帶為80.3m;9#煤層平均厚度為3.78m一次采全高,計算后導水裂隙帶為95.2m。

5.據井田內鉆孔資料,4#煤層距地表約400m,故導致水裂隙帶為達。到地表。8#煤層上距4#煤層約45m導水裂隙帶大于煤層間距。9#煤層上距8#煤層約12m導水裂隙帶高度大于煤層間距。故在今后開采8#、9#下部煤層時一定要注意煤層頂板裂隙滲水情況的變化,做到“預測預報,有疑必探,先探后掘,先治后采”。

三、開采計劃

我礦現布置開采4#煤層,據礦井初步設計,下一步計劃布置開采2#煤層,之后計劃沿4#煤層下水平開采8#、9#煤層。

如遇承壓水開采時必須嚴格按照以下措施執行:

?1.選擇開采:按先易后難、由淺入深、先簡單后復雜的原則進行開采;對條件相同的煤層,先進行試采,總結經驗,找出規律,在逐步推廣應用。

?2.分區隔離開采:用留設隔離采區煤柱、設置水閘門等方法,縮小頂、底板突水的影響范圍。

?3.改變巷道布置:減少過斷層,減少巷道交叉數目,縮小巷道交叉點面積,巷道交叉點和采煤工作面上下出口要盡量避開小斷層,無法避開時要對小斷層進行加固。

?4.采煤方法:采用充填開采、部分開采、仰斜長壁開采、分層開采;縮短工作面長度,提高工作面推進速度;正確確定工作面推進方向。

四、水害防治技術要求及管理

十六字原則:預測預報,有掘必探,先探后掘,先治后采。

五字措施:防、堵、疏、排、截。

基本要求:責任落實到位,人員落實到位,資金落實到位,規劃預案到位,制度措施到位。

礦井配備探水鉆和專職探水組,負責礦井工作面的探測施工。

掘進工作面物探、鉆探預防:

1.掘進工作面預防

掘進工作面設計前實行超前檢查,使用直流電法儀超前檢查,初步查明掘進工作面前方與頂板承壓含水層水文地質條件,作為掘進工作面設計安全參考依據資料。掘進工作面施工前實行超前鉆探探查驗證物探異常區域,堅持有掘必探、先探后掘的防治水原則,采用探水與掘進循環作業,即探水-掘進-探水,探水距離60m,允許掘進距離40m,超前距離20m,確保工作面安全掘進。

2.建立健全排水系統

掘進工作面施工前在低洼處開挖水倉,安裝直徑108mm管路通往中央水泵房,安裝排水能力不低于80m3/h潛水泵,完善掘進面工作排水系統,防治掘進工作面煤層底板出水。

3.加強預測預報

①地質測量部專業防治水人員首先熟知井田水文地質情況,收集齊全水文地質資料,對周邊礦井水文地質情況進行調查摸底。

②水害預測預報圖表由地質測量部門專業水文地質人員根據水文地質資料進行編制。

③水害預測預報應根據年度、季度、月度施工計劃結合礦井水文地質資料,全面分析、預測各工作面及周圍水害威脅情況,及時提供相關水文地質資料,并下發水文地質預測預報。

④在施工過程中,應對預測預報圖表逐月檢查,不斷補充和修正。在施工至含水層有可能出水時應提前30m發出水文預測預報單,并報告調度室。

⑤當井下水文地質條件發生變化、出現突(涌)水征兆、接近可能水區時,必須及時發出臨時水文地質預報,提出處理措施,并且必須有文字和圖紙。

⑥對水患險情應發出水害通知單,立即報告調度室,通知可能受水害威脅的地點的人員撤至安全地點。

⑦預報內容應包括地點、范圍、對生產的影響應采取的措施等,預報結果應保證礦井安全生產,無應預報錯誤造成工程事故及透水事故。若當月生產計劃變更,存在水害隱患,要提前3-5d

發水害通知單。水文工程師應做好預測預報資料整理、報送存檔等工作。

⑧預測預報要準確詳細,實現“三定”(定時、定點、定量),向領導和有關部門提供可靠資料,確保安全生產。

4.建立礦井應急排水系統

礦井中央泵房排水設置為MD450--60×6型礦用耐磨多級泵3臺。

五、根據帶壓開采危害程度分析,防治水的關鍵是防止導水斷層、導水陷落柱將地板奧灰水導入發生突水事故。主要防治水技術措施如下:

1.地質測量部要有計劃、有針對性地開展礦井地質和礦井水文地質工作,建立健全礦井防治水有關的水文地質資料,做好水文地質預測預報工作。

2.地質測量部在工作面回采前必須采用無線電坑透物探水段,探測工作面有無陷落柱、斷層,同時根據掘進過程實際揭曉地質構造、涌水情況,編制回采地質說明書,并報相關部門和領導。

3.地質測量部要加強過斷層等構造時涌水量觀測,分析對比涌水量變化原因,當涌水量異常時進行補充預測預報。

4.為了防治采動對地質構造(陷落柱、斷層)的擾動作用,破壞頂板隔水層的承壓力而引起采后突水事故發生,必須進行相關觀測,達到安全回采。

5.對查明有突水可能的導水斷層及導水陷落柱,要嚴格按《煤礦安全規程》及《煤礦防治水規定》,核實隔水層能承受含水層的最大水頭壓力值,計算突水系數,留設保安煤柱,必要時采取預注漿封堵斷層含水通道和陷落柱導水通道或采取預注漿加固底板。

六、防治水安全技術措施

⒈施工人員進入工作地點,要堅持敲幫問頂制度,先安全后施工,不安全不生產的原則,迎頭風筒不得漏風,確保迎頭有足夠的風量,風筒末端距探水迎頭不得小于5m,局扇不得隨意開停。探水孔布置嚴格按照探水孔布置斷面圖進行操作,確定號探水孔位置、方向、角度進行施工,保證鉆孔深度。每次探水孔不少于15個鉆孔,并做好記錄。

⒉施工前在迎頭打好迎頭支柱,鉆機支架必須固定牢固。

⒊加強探放水工作面的支護,以防高壓水沖垮煤壁及支架。

⒋支架支柱或木垛,必要時在頂底板、堅固地點砌筑防水墻后方可探水。

⒌檢查排水系統,挖好水溝,清理水倉,鋪設排水管路,檢查排水泵電動機是否正常運轉,達到設計的最大排水能力。

⒍準備堵水材料,在探放水地點必須有備用水泥(或者化學漿)、套管、閘閥坑木、麻袋、泥、棉線、鋸、斧等,以便出水或來壓時及時處理。

⒎檢查瓦斯。瓦斯濃度超過安全規定時必須停止工作,及時加強通風。

⒏檢查支架情況。有松動或破損的支架要及時修正或更換。幫頂是否完好,都要一一檢查。

⒐發現煤壁有松軟或膨脹現象時,要及時處理,緊閉填實,必要時可打上木垛,防治水流沖垮煤壁,造成事故。

⒑查安全退路。及避災線路內不許有煤炭、木料、煤車等堵塞,保證暢通無阻。

⒒檢查打鉆地點或附近是否安設專用電話。

⒓操作人員必須穿戴整齊,扎緊袖口,防止被轉動部件絞著。嚴禁戴手套掛皮帶,皮帶輪必須設有防止裝置。

⒔探水隊隊長聽從探水領導小組指揮。水文地質工或水文地質技術員要現場指揮打眼。探水鉆電纜要吊掛整齊,必須在頂板完好,兩幫支護完全的情況下進行施工。

⒕進中加強透水征兆觀察,一旦發生異常立即停止工作,及時處理并立即匯報礦調度室。

⒖鉆進中必須保持壓力均勻,要隨時觀察儀表,注意轉速、鉆進液消耗量和回水顏色變化等。若發現孔內有異狀物要及時處理。為防止埋鉆,鉆具下至距孔底1-2m時,鉆機立即開泵送水,見反水后才能鉆進。鉆進時一旦發現“見軟”、“見孔”、“見水”和“變層”,鉆機工要立即停鉆,測量殘尺并記錄深度。

⒗鉆進中若發現孔內涌水時,井下鉆探工立即測定水位和耗水、涌水量。采用膠塞或水泥止水時,鉆技工先按設計要求試壓,達到預定抗水壓力,并保持30min后,套管不松動、不漏水,在安裝水閥門,方可鉆進。止水套管的接頭鉆機工必須使用棉絲,鉛油嚴加封密,防止漏水。鉆孔內水量、水壓過大時,鉆機工立即停鉆,但不得撥出鉆桿,需繼續鉆進時,必須采取反壓和防噴措施。

⒘鉆進時要準確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。一般每鉆進10m或更換鉆具時,測量一次鉆桿并核實孔深。終空前在復核一次,如有可能要進行孔斜測量。

⒙轉進中,發現煤巖松軟、片幫、來壓和孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等現象時,必須立即停鉆,記錄其孔深并同時將鉆桿固定。立即向礦調度室匯報,及時采取措施,進行處理。

⒚鉆進中,若孔內無回水,首先檢查泵上水是否正常,若正常,表明以鉆透老窖;若無水流出,要防止有害氣體涌出,可用黃泥、破布、木塞等將鉆孔臨時封閉。

⒛鉆孔內水壓過大或噴高水壓時,采用反壓和防噴裝置法鉆進,防止孔口管和煤巖壁突然鼓出。

21.鉆孔接近老窖,預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊員在現場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體超過本規程有關規定,必須立即停止打鉆,切斷電源,撤出人員,并報告礦調度室采區措施,進行處理。

22.鉆進中發現煤層松軟、巷道片幫來壓、鉆孔中水量涌出等現象,立即停止探水,鉆桿不準拉出并及時匯報調度室,必要時將現場所有人員撤離到安全地帶,并派專人監視鉆孔水情變化情況,水量增大、壓力達2Mpa時鋪設水管及排水溝放水。

23.鉆進過程中,必須專設瓦檢員,隨時檢查瓦斯及有害氣體,發現超限立即停止鉆進,切斷電源、撤出人員,待有效處理后方可施工。

24.施工中嚴格觀察鉆孔內變化情況,若頂板淋水加大,煤幫掛紅、掛汗、空氣變冷、發生霧氣、底板鼓起、裂隙發生涌水,水色發渾、有臭味等異常現象,必須停止作業,立即撤出人員,報告調度室。

25.施工地點避災路線按規程避災路線撤離,施工人員必須學習作業規程及本措施嚴格規定執行,每人必須熟悉避災路線。

26.交接班時不準停鉆。

27.每竣工一個探放水鉆孔,井下鉆探工都必須核實該孔的方位,孔斜角度,并重新測量鉆桿長度,核實鉆孔深度。撤鉆時,必須在原孔所在的幫或頂位置打上明顯標記,并通知該測量部門測出該標記點得坐標、標高。

28.透老空后,如孔內無水流出,經瓦斯員檢查有害氣體涌出時,井下鉆探工立即用木塞、黃泥封閉。

29.井下鉆探工要認真監測鉆孔水量和氣體變化情況,做好記錄,遇到異常變化情況時,立即報告礦調度室。

30.檢查井下鉆場,確保掘進工作面探水時有安全的躲避硐室及安全撤離路線。

31.井下鉆場必須安設專用電話。

32.放水前要疏通事先挖好的水溝。

七、工作面受到水災及撤出人員安全技術措施

1.由地質組提供施工巷道周圍及上層采空區水文地質情況,必要時探水隊及時打鉆孔放水。

2.煤層頂及周圍有含水層和水體存在時,必須提前進行探放水,并建立排水系統。

3.巷道在施工過程中要鋪設排水管路系統,并保證能正常排水,施工單位在低洼積水處打水倉安設水泵進行排水。

4.掘進工作面發現巷道掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣。水叫,頂板淋水加大,頂板來壓,底板鼓起或產生裂隙,出現滲水水色發渾,有嗅味等突水預兆時,打眼時眼內有壓力水出現,必須停止作業,撤出受威脅區人員,在采取措施處理突水威脅后方可繼續工作。

5.發生水災時要按指揮部制定的措施和避災路線撤出。

八、堅持有掘必探,先探后掘的原則,遇下列情況時更應仔細探明:

1.接近水量大的含水層。

2.接近導水裂隙、斷層。

3.接近被淹井巷、老空。

4.接近礦井隔離煤柱。

5.掘進過程中發現有透水預兆。

九、探放水安全技術措施

1.首先編制探放水設計,同時防止有害氣體的安全措施。

2.探水前要加強附近巷道支護,配備適當的排水設備,測量和探水人員必須親臨現場指揮。

3.預計水壓較大地區要有控制閥門,并制定措施。發現煤巖松軟、片幫、來壓和水壓水量突然增大等異常情況時,必須停止鉆進并匯報調度室,并派專人監測水情,發現緊急情況馬上撤人,并事先確定躲避地點和避災路線。

4.探放老空水前要查明老空位置,積水量和水壓,只準打鉆孔探放水,并撤出受水威害的人員,核對放水量,及時排水,直到放水完成后才能掘進。

5.對未探到老空積水時必須先探60m,掘進40m,剩余20m時,然后再探再掘循環作業。

6.對老空貯水或其它含水量較大時,要根據排水能力設計放水量,并有專業人員進行監測各種數據,發生異常時要馬上匯報。

7.必須堅持“有掘必探,先探后掘”的原則,對大中型斷層、陷落柱、采空積水區、臨近小窯破壞區、導水鉆孔及其它有積水可能的異常區進行超前探放水,及時查明水情,用以正確指導生產。

8.發現危險區,立即撤出人員,并設立警戒。加強對跟班安全員的防治水知識培訓,讓其兼任水情監視員,工作面發現出水隱患及時匯報。

9.礦調度負責通訊、監控設施的安設與維修,協調各單位之間的工作配合。定期組織人員清理井下水倉和水溝,保證排水通暢。當發生水災時,礦調度兼做救災指揮中心,統一指揮救災。

10.?供應室負責備足各種常用的救災搶險物資、工具及排水設備和配件等,保證滿足日常防治水工程和水災發生時救災需要。

十、探放老空時有害氣體防治安全技術措施

1.在探放水時,預計可能有瓦斯等有害氣體時必須有瓦檢員現場值班。

2.如果瓦斯等有害氣體濃度超過《煤礦安全規程》規定時,立即停止掘進,切斷電源,撤出人員并及時匯報,采取有效措施。

3.對有可能發生瓦斯和有害氣體突出的老空地區,要在探放水前把附近人員撤離,由瓦檢員和救護人員隨時檢查空氣濃度,并制定安全有效的措施。

篇2:V工作面承壓開采安全措施

一、工作面概況

1、地理位置:地面位于山頭村東部,蘆家峪南部,安家村西部,上莊莊北部。

2、井下位置及四鄰采掘情況:東部為5301工作面(尚未布置),西部為5303工作面(尚未布置),北部為三盤區西翼輔運巷(正在布置),南部為五盤區尾部進風巷(尚未布置)。

3、工作面設計長度:走向長2441.68m(幫-停),傾斜長295m(幫-幫);工作面包括10條巷道,分別為五盤區泄水巷、53021巷、53022巷、53023巷、5302工作面切眼、5302底抽1巷、5302底抽2巷、5302底抽3巷、5302底抽聯絡巷、5302底抽巷。

4、帶壓值:5302工作面低于奧灰水位標高101-197m;帶壓值為0.99-1.93mpa;五盤區泄水巷帶壓值為0.99-1.80mpa;53021巷帶壓值為0.99-1.82mpa;53022巷帶壓值為1.12-1.97mpa;53023巷帶壓值為1.07-1.92mpa;5302工作面切眼帶壓值為1.32-1.54mpa;5302底抽1巷帶壓值為0.99-1.81mpa;5302底抽2巷帶壓值為1.11-1.95mpa;5302底抽3巷帶壓值為0.99-1.87mpa;5302底抽聯絡巷帶壓值為1.60-1.71mpa;5302底抽巷帶壓值為1.21-1.46mpa。

5、充水因素分析

(1)基表風化帶裂隙含水及封閉不良鉆孔導水。

(2)上覆巖層中含水層水。其中3#煤層老頂k砂巖含水層及上覆k8、k10砂巖含水層水量較大。

(3)k7砂巖含水層、k6、k5灰巖含水層通過裂隙導水。

(4)底板奧灰承壓水通過導水通道導水。

二、掘進巷道承壓開采安全措施

1、做好地質水文預測預報

根據已有的地質水文資料,加之三維地震及地面電法勘探資料,計算各采掘頭面的帶壓值及突水系數,判斷采掘頭面的突水威脅性,合理預測工作面前方地質水文情況。

2、堅持“物探先行、鉆探跟進、化探驗證”的綜合探測手段

所有掘進巷道要嚴格執行“物探先行、化探跟進、鉆探驗證”綜合探測手段,根據瞬變電磁探測到的含水異常,盡可能在鉆探過程中有針對性的進行驗證,一旦出現鉆探涌水,立即停止鉆進,提取水樣進行水質分析,判斷涌水來源以及巷道前方可能出現的涌水情況,提前做好防范措施。

若涌水來源判斷為弱含水層,要合理預計可能的涌水量,強化或增加排水能力,確保在排除涌水后還能富余一定的排水能力。若涌水來源判斷為強含水層,或者可能導通奧灰含水層,所掘巷道必須停掘,并制定專項安全技術措施。

3、堅持“有掘必探,先探后掘”的防治水原則

堅持“有掘必探,先探后掘”的防治水原則,按照國家、省廳等相關規定施工超前探測鉆孔,留設30m超前距,針對鉆探過程中出現的含水異常或構造異常,采用長短探結合的方法,力爭實現異常區短孔補充探測驗證。

4、完善巷道排水系統

掘進巷道開口100m范圍內需施工30m3水倉,然后每隔250-400m范圍內施工一個30m3水倉,并配備相應能力的排水系統。

三、回采工作面承壓開采安全措施

1、編制防治水方案,及時施工防治水工程。

工作面圈定后,根據現場情況,及時制定防治水方案,預估涌水量,規劃水倉位置及排水方向,并督促相關單位按照方案要求,完善工作面防治水工程,并在回采過程中監督排水設備運轉情況,發現問題及時處理。

2、利用物探手段,初步查明工作面的富水及構造異常

工作面圈定后,利用坑透和瞬變電磁等物探手段,初步查明工作面構造異常區及頂底板富水異常區,為工作面鉆探設計提供基礎資料。

3、編制構造異常區鉆探設計,驗證構造性質及其含導水性

根據坑透結果,針對性的編制鉆探設計,由鉆探隊按照設計對異常區進行鉆探,探明構造性質及其含導水性,在物探異常區鉆探驗證的基礎上,延順槽方向每50米施工一個鉆探驗證孔。

在鉆探過程中,若已探明構造性質,且發現導水,要及時對水樣進行化驗。若涌水來源判斷為弱含水層,要合理預計可能的涌水量,要強化或增加工作面排水能力,確保在排除涌水后還能富余一定的排水能力。若涌水來源判斷為強含水層,或者可能導通奧灰含水層,該工作面禁止回采,并制定專項安全技術措施。

4、施工疏放水鉆孔,提前預疏放

(1)針對3#煤層頂板k8、k10砂巖含水層,利用瞬變電磁探測的頂板富水區,并根據地面電法勘探圈定的富水異常區,結合相鄰區域富水情況,編制工作面頂板疏放水設計,利用鉆探手段直接對頂板k8、k10砂巖含水層進行提前疏放,減少工作面回采過程中的平均涌水量及來水強度。

(2)針對3#煤層底板k7砂巖含水層水以及k5、k6灰巖含水層水的防治措施:工作面圈定后,利用瞬變電磁探測工作面底板富水區,因底板含水層壓力大,且含水量有限,主要通過疏干降壓的方法減少回采期間的涌水。

5、做好預測預報工作

回采過程中,要做好預測預報工作,根據物探、鉆探資料,結合已知的地質水文情況,合理預測工作面涌水量以及地質構造情況,計算各采掘頭面的帶壓值及突水系數,判斷工作面面的突水威脅性。

篇3:承壓設備現場焊接規程(范本)

1范圍

本規程規定了大型塔式容器設備現場組裝焊接的基本要求。

本規程適用于焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護焊、氣焊,熔化極氣體保護焊焊接的壓力容器。

2引用標準

《鋼制塔式容器》JB4710-2005

《壓力容器》??GB150-2011?

《壓力容器封頭》GB/T25198-2010

《承壓設備焊接工藝評定》NB/T47014-2011?

《壓力容器焊接規程》??NB/T47015-2011?

《承壓設備無損檢測》JB/T4730-2005

《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-20**?

《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236-98?

3通用焊接規程

3.1焊接材料

3.1.1選用原則

應根據母材的化學成分、力學性能、焊接性能,并結合壓力容器的結構特點、使用條件及焊接方法綜合考慮選用焊接材料,必要時通過試驗確定。

焊縫金屬的性能應高于或等于相應母材標準規定值的下限或滿足圖樣規定的技術條件要求。對各類鋼的焊縫金屬要求如下:

3.1.1.1相同鋼號的焊縫金屬

1)碳素鋼、低合金鋼的焊縫金屬應保證力學性能,且其抗拉強度不應超過母材標準規定的上限值加30MPa。耐熱型低合金鋼的焊縫金屬還應保證化學成分。

2)高合金的焊縫金屬應保證力學性能和耐腐蝕性能。

3)不銹鋼復合鋼基層的焊縫應保證力學性能,且其抗拉強度不應超過母材標準規定的上限值加30MPa;復層的焊縫應保證腐蝕性能,當有力學性能要求時還應保證力學性能。

4)復層焊縫與基層焊縫以及與基層鋼板的交界處宜采用過渡焊縫。

5)奧氏體高合金鋼與碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應保證抗裂性能和力學性能。宜采用鉻鎳含量較奧氏體高合金鋼母材高的焊接材料。

3.1.1.2壓力容器用焊接材料應符合NB/T47018的規定。

3.1.1.3焊接材料應有產品質量證明書,并按照相應標準的規定驗收或復驗,合格后方可使用。

3.1.1.4焊材規格選擇原則

對根部不要求完全均勻焊透的開I形坡口的角接、T形接頭、搭接焊縫和背面清根封底焊的對接焊縫,焊條直徑可根據焊件厚度進行選用。對根部要求焊透的開I形坡口的角接、T形接頭、搭接焊縫焊縫,焊條直徑可依據組對間隙的大小進行選用。

3.2.焊接管理

3.2.1焊接工藝評定要求

施焊下列各類焊縫的焊接工藝必須按NB47014標準評定合格:

a)受壓元件焊縫;

b)與受壓元件相焊的焊縫;

c)熔入永久焊縫內的定位焊縫;

d)上述焊縫的返修焊縫。

3.2.2焊接工藝卡的編制要求

a)所有形式的焊縫焊接前必須編制焊接工藝卡;

b)焊接工藝卡的編制應依據焊接工藝評定要求進行;

c)焊接工藝卡由焊接責任工程師編制,項目技術負責人審核;

d)焊接工藝卡的編制內容參考附錄表格。

3.2.3焊工資格審查要求

施焊下列各類焊縫的焊工必須持證上崗。

a)受壓元件焊縫;

b)與受壓元件相焊的焊縫;

c)熔入永久焊縫內的定位焊縫;

d)受壓元件母材表面耐蝕焊縫。

3.2.4焊工持證項目必須包含或與施焊項目一致。

3.2.5必須對所有施焊焊工進行登記,編制合格焊工登記表。

3.2.6施工焊接時應嚴格按照焊接工藝施工,并做好焊接施工記錄和焊縫檢驗記錄。

3.3焊前準備

3.3.1場地

3.3.1.1高合金鋼制壓力容器場地應與其它類別材料分開,地面應鋪置防劃傷墊。

3.3.1.2有色金屬壓力容器應的現場制造或安裝,并采取相應保護措施,例如應鋪置防劃傷墊。

3.3.2焊接坡口:焊接坡口應根據圖樣要求或工藝條件選用標準坡口或自行設計。坡口形式和尺寸應考慮下列因素:

a)焊接方法:

b)母材種類與厚度:

c)焊縫填充金屬盡量少:

d)避免產生缺陷:

e)減少焊接變形與殘余應力:

f)有利于焊接防護:

g)焊工操作方便:

h)復合材料的坡口應有利于減少過度焊縫金屬的稀釋率。

3.3.3特種材料焊接坡口的形式與尺寸應遵循相應標準。

3.3.4坡口準備

3.3.4.1現場制備坡口一般采用熱加工法。采用熱加工方法制備坡口,需用冷加工法去除影響焊接質量的表面層。

3.3.4.2焊接坡口表面應保持平整,不應有裂紋、分層、夾雜物等缺陷。

3.3.5焊接設備、加熱設備焊、預熱后熱器、無損檢測設備、熱處理工裝及輔助裝備應確保工作狀態正常,安全可靠,儀表應定期校準或檢定。

3.3.6組對定位

3.3.6.1組對定位過程中要注意保護不銹鋼和有色金屬表面,防止發生機械損傷。

3.3.6.2組對定位后,坡口間隙、錯邊量、棱角度等應符合圖樣規定或施工要求。

3.3.6.3避免強力組裝,定位焊縫長度及間距應符合焊接工藝文件的要求。

3.3.6.4焊接接頭拘束度大時,宜采用抗裂性能更好的焊材施焊。

3.3.6.5定位焊縫不得有裂紋,否則應清除重焊。如存在氣孔、夾渣時亦應去除。

3.3.6.6熔入永久焊縫內的定位焊縫兩端應便于接弧,否則應予修整。

3.3.7預熱

3.3.7.1壓力容器現場安裝或制造的焊前預熱及預熱溫度應根據母材交貨狀態、化學成分、力學性能、焊接性能、厚度及焊件的拘束程度等因素確定。

3.3.7.2焊接接頭的預熱溫度除參照相關標準外,一般通過焊接性能試驗確定。實施的預熱溫度,主要考慮到環境溫度、結構拘束度等因素的影響。

3.3.7.3采取局部預熱時,應防止局部應力過大。

3.3.7.4預熱的范圍應大于測溫點,在此區間內任意點的溫度都要滿足規定的要求。

3.3.7.5需要預熱的焊件接頭溫度在整個焊接過程中應不低于預熱溫度。

3.3.7.6當用熱加工法下料、開坡口、清根、開槽或施焊臨時焊縫時,亦需考慮預熱要求。

3.3.7.7預熱溫度的測量

3.3.7.7.1應在加熱面的背面測定溫度。如做不到,應先移開加熱源,待母材厚度方向上溫度均勻后測定溫度。溫度均勻化的時間按每25mm母材厚度需2min的比例確定。

3.3.7.7.2測溫點位置:

a)當焊件焊縫處母材厚度小于或等于50mm時,測溫點等于4倍母材厚度δs,且不超過50mm;

b)當焊件焊縫處母材厚度大于50mm時,測溫點≥75mm。

3.4施焊

3.4.1?工藝人員應根據焊件設計文件、服役要求和制造現場條件,依據評定合格的焊接工藝,從實際情況出發,按每個焊接接頭編制焊接工藝文件。

3.4.2焊工應按圖樣、工藝文件和技術標準施焊。

3.4.3焊接環境

3.4.3.1現場安裝或制造的壓力容器,焊接環境出現下列任一情況時,應采取有效防護措施,否則禁止施焊:

風速:氣體保護焊大于1.5m/s,其他焊接方法大于8m/s;相對濕度大于90%;雨雪環境;焊件溫度低于-10℃。

3.4.3.2當焊件溫度為-10℃~0℃時,應在始焊處100mm范圍內預熱到15℃以上,并采取有效的緩冷措施。

3.4.3.3當風速超過上述規定時,可采用圍擋的方式進行保護,但是,圍擋高不得小于2M。

3.4.3.4當焊件溫度為低于-10℃時,不宜現場組焊或安裝低合金鋼、復合板材料的大型塔器、儲罐等承壓設備。

3.4.4應在引弧板或坡口內引弧,禁止在非焊接部位引弧。縱焊縫應在引出板上收弧,弧坑應填滿。

3.4.5防止地線、電纜線、焊鉗等與焊件打弧。

3.4.6電弧擦傷處需經修磨,時期均勻過渡到母材表面,修磨的深度應不大于該部位母材厚度δs的5%,且不大于2mm,否則應進行補焊。

3.4.7對有沖擊試驗要求的焊件應控制線能量,每條焊道的線能量都不超過評定合格的限值。

3.4.8焊接管子、管件時,一般應采用多層焊,各焊道的接頭應盡量錯開。

3.4.9角焊縫的根部應保證焊透。

3.4.10多道焊或多層焊時,應注意道間和層間清理,將焊縫表面熔渣、有害氧化物、油脂、銹跡等清除干凈后再繼續施焊。

3.4.11雙面焊須清理焊根,顯露出正面打底的焊縫金屬。對于機動焊和自動焊,若經試驗確認能保證焊透及焊接質量,亦可不作清根處理。

3.4.12接弧處應保證焊透與熔合。

3.4.13施焊過程中應控制道間溫度不超過規定的范圍。當焊件規定預熱時,應控制道間溫度不低于預熱溫度。

3.4.14每條焊縫宜一次焊完。當中斷焊接時,對冷裂紋敏感的焊件應及時采取保溫、后熱或緩冷等措施。重新施焊時,仍需按原規定預熱。

3.4.15可錘擊的鋼質焊縫金屬和熱影響區,采用錘擊消除接頭殘余應力時,打底層焊縫和蓋面層焊縫不宜錘擊。

3.4.16引弧板、引出板、產品焊接試件不應錘擊拆除。

3.5.焊接檢驗

3.5.1焊接檢驗主要方面

3.5.1.1焊前:

a)母材、焊接材料。

b)焊接設備、儀表、工藝裝備。

c)焊接坡口、接頭裝配及清理。

d)焊工資格。

e)焊接工藝文件。

3.5.1.2施焊過程中:

a)焊接規范參數。

b)執行焊接工藝情況。

c)執行技術標準情況。

d)執行圖樣規定情況。

3.5.1.3焊后:

a)實際施焊記錄。

b)焊縫外觀及尺寸。

c)后熱、焊后熱處理。

d)無損檢測。

e)耐壓試驗,現場制作或安裝的碳鋼及低合金鋼的壓力容器,耐壓試驗的溫度高于容器器壁金屬無延性轉變溫度40℃。